造粒工藝對商品有機肥養分釋放動態的影響

摘要：為研究造粒處理工藝對有機肥養分釋放動態的影響，設置了顆粒有機肥與粉狀有機肥不同施肥方式處理，通過測定肥料施入淹水土壤后土壤滲漏液中硝態氮、銨態氮、無機磷、鉀的含量變化，研究施顆粒有機肥與粉狀有機肥處理在淹水土壤中的養分淋漏特性。結果表明，有機肥進行造粒處理后在一定程度上增強了肥料的緩釋性能；顆粒狀肥料與粉狀肥料在養分溶出與滲漏方面存在一定差異，施用顆粒狀肥料可以明顯減少硝態氮和無機磷的滲漏損失。

關鍵詞：造粒；顆粒有機肥；緩釋；滲漏

中圖分類號：S147.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006－6500{2008)04－0030－04

我國是世界上水資源極為缺乏的國家之一。同時，我國水域普遍受到不同程度的污染，降低了水資源利用的功能。在工業點源污染得到基本控制的同時，地區性農業面源污染普遍較突出，特別是農田肥料流失對水環境的影響日益嚴重。由于化肥施用易造成土壤理化性狀惡化，肥力下降，污染生態環境等問題，且當前國際能源緊張，化肥價格居高不下，導致農業生產效益不斷下降，大力發展有機肥已成為當務之急。我國有機肥發展初期產品為粉狀，容易造成離析、難以控制結塊、流動性差、難以實現機械化施肥，在施用過程中易形成粉塵而流失，解決途徑之一是實現肥料的顆粒化。本研究比較了顆粒有機肥與粉狀有機肥在淹水條件下土壤滲漏液中氮素等養分含量釋放的特性，探討造粒工藝對施用商品有機肥的養分釋放和滲漏的影響，為實際生產中提高肥料的利用率提供參考。

1 材料和方法

1.1材料

供試土壤為采自江蘇省揚州市農科所的砂壤土，pH值8.06，全氮1.305g／kg，堿解氮98.4mg／kg，速效磷29.6mg／kg，速效鉀85.9mg／kg，經曬干過篩后備用。供試肥料由南通市綠園有機肥有限公司提供，研究采用的顆粒有機肥由生物發酵雞糞造粒而成。肥料全氮含量為0.915％，全磷含量為1.011％，全鉀含量為1.369％，相對含水量為7.9％。粉狀肥料由顆粒肥料碾碎過0.177mm篩而成，以確保其成分保持高度一致。實驗培養裝置為特制培養柱，下端配有活塞，以定量放取滲漏液。

1.2方法

1.2.1試驗設計試驗設6個處理，處理1：施10g／kg顆粒肥料于土表；處理2：混勻10g／kg顆粒肥料施入土壤；處理3：施10g／kg顆粒肥料于土表下10cm處；處理4：施10g／kg粉末肥料于土表；處理5：混勻10g／kg粉末肥料施入土壤；處理6：施10g／kg粉末肥料于土表下10cm處，每處理3次重復。將過篩后的風干土裝進自制的淋溶柱中，并將所施肥料按上述處理裝入柱中，使土柱高度在20cm左右。裝柱結束后，從下口吸入水分至飽和，關緊活塞。從上口緩慢注入水分，建立并保持水層高度5cm。培養期間，每天放取滲漏液25mL。

1.2.2樣品的測定方法對采集的滲漏水樣，及時測定其中的NH4⁺-N、NO3^--N、無機磷、鉀的含量。溶液中NH4+-N的測定采用靛酚藍比色法；NO3^--N的測定采用紫外分光光度計法；無機磷的測定采用鉬銻抗比色法；鉀的測定采用火焰分光光度計法。

2 結果與分析

2.1有機肥造粒處理對土壤滲漏液中養分含量日變化的影響

2.1.1滲漏液中銨態氮濃度的日變化從圖1、圖2中可以看出，顆粒、粉狀有機肥3種不同的施肥方式處理后，土壤滲漏液中銨態氮濃度都呈先上升、后下降的趨勢。在第1～4天逐漸上升，第4～7天達到高峰期后保持平穩狀態，第7～9天直線下降。圖1中顆粒有機肥混勻施入處理的土壤滲漏液中銨態氮濃度最高，達16mg／kg，施于土表下10cm處理的則次之，而施于土表處理最低，與空白無顯著差異。但從第10天開始，施于土表下10cm處理的土壤滲漏液中銨態氮濃度略高于混勻施入。圖2中粉狀有機肥混勻施入處理的土壤滲漏液中銨態氮濃度最高，達18mg／kg。由圖2可知，隨著培養天數的延長，肥料養分的釋放到第16天左右基本趨于穩定。

2.1.2滲漏液中硝態氮濃度日變化從圖3、圖4中可以發現，顆粒、粉狀有機肥的3種施肥方式處理后土壤滲漏液中硝態氮濃度均先上升后下降，直至釋放完全。在第1-3天急劇上升，第4～6天顯著下降，第6-20天養分幾乎完全釋放，但在第9-12天期間出現較小的一個峰值。顆粒有機肥在第3天施于土表的硝態氮濃度達到最高，約為190mg／kg，肥料施于土表下10cm處理的最低(圖3)。粉狀有機肥在第3天肥料施于土表處理的土壤滲漏液中硝態氮濃度達到最大，約為225mg／kg，濃度最低的施肥方式是混勻施入(圖4)。施用粉狀肥料處理的土壤滲漏液中硝態氮含量均顯著高于施用顆粒狀肥料的處理。

2.1.3滲漏液中無機磷濃度的日變化由圖5可知，顆粒有機肥混勻施入處理的土壤滲漏液中含磷量最高，最大值為3.8mg／kg，其總趨勢是隨著培養天數增加，無機磷含量不斷上升，且混勻施入處理的土壤滲漏液中無機磷含量顯著高于其它施肥方式處理；施于土表和施于土表下10cm處理的土壤滲漏液中無機磷含量與空白無顯著差異。如圖6示，粉狀有機肥3種施肥方式處理后土壤滲漏液中磷濃度均隨培養天數逐漸上升。混勻施入的土壤滲漏液中無機磷含量較高，最高值約7mg／kg。

2.1.4滲漏液中鉀濃度日變化如圖7示，顆粒有機肥混勻施入處理的土壤滲漏液中鉀含量較高，第1～5天滲漏液中鉀濃度顯著增高，最大值為35mg／kg。第6-9天急劇下降，在第10-20天趨于穩定。施于土表下10cm處理的土壤滲漏液中鉀含量約高于施于土表處理的。如圖8示，粉狀有機肥混勻施入處理土壤滲漏液中鉀含量較高，在1～5d滲漏液中鉀濃度顯著增高，最大值為38mg／kg。6～9d急劇下降，10-20d緩慢下降直至肥料養分釋放完全。施于土表下10cm處理的土壤滲漏液中鉀含量約高于施于土表處理的。

3 討論與結論

根據圖1-4的試驗結果得知，氮素的滲漏主要以硝態氮為主，顆粒有機肥處理后土壤滲漏液中的硝態氮濃度低于粉狀有機肥處理的。在第3天左右顆粒與粉末有機肥處理的土壤滲漏液中硝態氮濃度都出現一個峰值，說明在不同處理下第3天硝態氮的滲漏液均為最高。有機肥經過造粒工藝可以減少土壤硝態氮的滲漏損失，更有效地增加土壤有效氮含量，減少水溶性氮的淋溶損失，提高氮素利用率。

土壤滲漏液中無機磷濃度也是粉末有機肥處理高于顆粒有機肥處理。肥料施于土表處理的土壤滲漏液中無機磷濃度低于其他施肥方式處理，這與施于土表的磷遷移的距離最大，以及磷在土壤中的遷移速度較慢有密切關系。盡管如此，在淹作栽培的土壤中，施用有機肥料可能引起的土壤水溶性磷的淋失還是不容忽視的。這與早些年代，土壤有效磷水平很低，土壤具有較強的吸附、固定能力，磷在土壤中不易發生滲漏的情形已不一樣。

不同施肥方式處理土壤滲漏液中銨態氮、無機磷和鉀的含量依次為：混勻施入處理>施于土表下10cm處理>施于土表處理，說明有機肥施于土表，可以相對減少耕層土壤銨態氮、無機磷和鉀的滲漏損失；滲漏液中硝態氮的含量是施于土表處理高于其他施肥方式處理，這可能是由于有機肥施于土壤后，影響了微生物活性，從而改變了土壤氧化還原電位引起的。

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